KR100212970B1 - Cobalt recovery method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폐액으로부터 코발트의 회수방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 말론산에스터 제조공정 중 촉매로 사용되는 고가의 코발트화합물을 회수하여 재활용하기 위하여 우선, 코발트 함유 폐액을 알칼리 수용액으로 처리하여 1차 침전화과정을 유도하고, 1차 침전물이 용해되어 있는 산 수용액에 옥살산 또는 옥살산의 수화물을 첨가하여 코발트옥살레이트를 선택적으로 침전시켜 고순도의 코발트를 회수하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for recovering cobalt from waste, and more particularly, in order to recover and recycle expensive cobalt compounds used as catalysts in the malonic acid ester manufacturing process, first, the cobalt-containing waste solution is treated with an aqueous alkali solution. It relates to a method of inducing precipitation and recovering high-purity cobalt by selectively depositing cobalt oxalate by adding oxalic acid or oxalic acid hydrate to an acid solution in which primary precipitates are dissolved.

Description

폐액으로부터 코발트의 회수방법How to recover cobalt from waste liquid

본 발명은 폐액으로부터 코발트의 회수방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 말론산에스터 제조공정 중 촉매로 사용되는 고가의 코발트화합물을 회수하여 재활용하기 위하여 우선, 코발트 함유 폐액을 알칼리 수용액으로 처리하여 1차 침전화과정을 유도하고, 1차 침전물이 용해되어 있는 산 수용액에 옥살산 또는 옥살산의 수화물을 첨가하여 코발트옥살레이트를 선택적으로 침전시켜 고순도의 코발트를 회수하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for recovering cobalt from waste, and more particularly, in order to recover and recycle expensive cobalt compounds used as catalysts in the malonic acid ester manufacturing process, first, the cobalt-containing waste solution is treated with an aqueous alkali solution. It relates to a method of inducing precipitation and recovering high-purity cobalt by selectively depositing cobalt oxalate by adding oxalic acid or oxalic acid hydrate to an acid solution in which primary precipitates are dissolved.

일반적으로 코발트화합물은 전량 수입에 의존하는 고가의 금속으로 합금용, 안료 및 염료, 도료 건조제, 첨가제, 촉매 등으로 사용되는 데, 촉매로서는 특히 석유화학 분야 중에서도 올레핀을 원료물질로 하여 알데히드나 알코올 등을 합성하거나 유기합성의 분야에서 카르보닐화 반응, 산화반응 등에 유용하며 주로 코발트-카르보닐 화합물 형태로 사용되고 있다.Generally, cobalt compounds are expensive metals that depend entirely on imports, and are used for alloys, pigments and dyes, paint desiccants, additives, and catalysts.In particular, catalysts such as aldehydes and alcohols are used as olefins in petrochemical fields. It is useful for carbonylation, oxidation, etc. in the field of synthesis or organic synthesis, and is mainly used in the form of cobalt-carbonyl compound.

코발트의 회수는 코발트화합물간의 전환을 이용하여 재활용이 가능한 형태로 회수가 가능한데, 예를 들면 코발트합금이나 폐코발트화합물 등으로부터 황산코발트, 초산코발트, 질산코발트 등의 다양한 제품을 얻거나, 또는 소성에 의하여 산화코발트, 코발트금속 등으로의 회수도 가능하다.Cobalt recovery can be recovered in a form that can be recycled by converting between cobalt compounds. For example, cobalt sulfate, cobalt acetate, cobalt nitrate, etc. can be obtained from cobalt alloys or waste cobalt compounds, or Therefore, recovery to cobalt oxide, cobalt metal, and the like is also possible.

현재 국내외적으로 코발트회수기술이 지속적으로 개발되고 있고, 회수코발트의 사용량도 증가하고 있다. 그러나, 고순도 촉매로의 회수는 기술 이 난해하고 공정이 복잡하여 경제성이 떨어지는 이유로 현실화하기가 어려운 형편이다. 특히 본 발명이 회수의 대상으로 하고 있는 말론산에스터 합성공정에서의 경우, 사용 후에 부생되는 폐액중에는 촉매로 사용된 코발트 이외에도 여러 중금속이 함유되어 있어서 이를 제거하지 않고 방출할 경우 환경오염을 야기시키게 된다.Currently, cobalt recovery technology is continuously developed at home and abroad, and the amount of recovered cobalt is increasing. However, recovery to high-purity catalysts is difficult to realize due to the difficulty in technology and complexity of the process. In particular, in the malonic acid ester synthesis process, which is the object of the present invention, various heavy metals are contained in the by-product waste liquid after use, in addition to the cobalt used as a catalyst, which causes environmental pollution when released without removing them. .

일반적으로 폐액으로부터 코발트를 회수하는 기술로는 이온교환법, 용매 추출법, 침전법 등이 있으며 각각의 특성을 설명하면 다음과 같다.In general, techniques for recovering cobalt from the waste liquid include ion exchange, solvent extraction, precipitation, and the like.

우선, 이온교환법[미국특허 제 3,488,184호, 제 5,002,645호]은 이온교환수지 등을 사용하여 수지와의 이온결합 및 탈착에 의하여 코발트를 회수하는 방법으로서, 폐액중에 다량의 염과 금속 이온이 함유되어 있는 경우에는 이온교환이 비효율적이며 대용량의 이온교환기가 필요하게 되는 단점이 있다.First, the ion exchange method [US Pat. Nos. 3,488,184, 5,002,645] is a method of recovering cobalt by ion bonding and desorption with a resin using an ion exchange resin, etc., in which a large amount of salt and metal ions are contained in the waste liquid. If present, there is a disadvantage in that ion exchange is inefficient and a large capacity ion exchanger is required.

둘째, 용매 추출법[대한민국 특허출원 제 94-5180호]은 용매의 선택적인 추출능력을 이용하여 폐액으로부터 코발트를 추출해내는 방법으로 용매의 조성을 조절하여 여러 금속의 혼합액으로부터 비교적 순수하게 코발트를 회수할 수 있다는 장점이 있는데 반해, 추출이 지속됨에 따라 용매의 오염에 따른 추출능의 저하 및 추출설비의 규모가 크다는 단점이 있다.Second, the solvent extraction method [Korean Patent Application No. 94-5180] extracts cobalt from the waste liquid by using the selective extraction capacity of the solvent. By controlling the composition of the solvent, cobalt can be recovered relatively purely from a mixture of various metals. On the other hand, as the extraction continues, there is a disadvantage in that the extraction capacity is reduced due to the contamination of the solvent and the size of the extraction equipment is large.

그리고, 셋째로 침전법[유럽 특허출원 제 0666108호]은 수용액내에서 불용성인 염으로 전환후 침전시킨 뒤, 여과과정을 거쳐 얻어내는 방법으로 상기 방법에 비하여 설비의 규모가 작고 공정 또한 비교적 간단하나 공침에 의한 불순물의 혼입으로 고순도의 제품으로 회수하기가 어렵다. 특히, 니켈, 철 등의 금속과 무기염이 다량 혼입되어 있는 경우에는 공침에 따른 촉매로 재활용할 수 있는 고순도의 코발트화합물의 회수가 어려워 단지 저순도로서도 사용이 가능한 요업분야의 안료 및 염료 등에 쓰이는 제품으로 회수되고 있는 실정이다.Third, the precipitation method [European Patent Application No. 0666108] is obtained by converting into an insoluble salt in an aqueous solution, followed by filtration, and then obtaining a filtration process. Incorporation of impurities by coprecipitation makes it difficult to recover products of high purity. In particular, when a large amount of inorganic salts and metals such as nickel and iron are mixed, it is difficult to recover high-purity cobalt compounds that can be recycled as a catalyst due to coprecipitation. It is being recovered as a product.

본 발명은 말론산에스테르 생산공장에서 부생되는 코발트 폐촉매의 회수를 위해 세분화된 침전법을 적용함으로써, 경제적이며 비교적 단순한 공정으로 나트륨, 철, 니켈 등의 불순물을 제거하며 촉매로서 재활용이 가능한 고순도의 코발트만을 회수하는 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention is an economical and relatively simple process to remove impurities such as sodium, iron, nickel, and recycled as a catalyst by applying a fine sedimentation method for the recovery of cobalt waste catalyst by-produced in the malonic ester production plant The purpose is to provide a method for recovering only cobalt.

본 발명은 폐액내에 용존하는 코발트의 회수방법에 있어서,The present invention is a method for recovering cobalt dissolved in the waste liquid,

(1) 말론산에스터 합성공정에서 배출되는 코발트 함유 폐액에 알칼리 용액을 투입하여 1차 침전물을 형성하는 과정,(1) forming a primary precipitate by adding an alkaline solution to the cobalt-containing waste liquid discharged from the malonic acid ester synthesis process;

(2) 상기 1차 침전물을 산 수용액에 용해시키는 과정,(2) dissolving the primary precipitate in an aqueous acid solution,

(3) 상기 용액에 옥살산을 첨가하여 생성된 코발트옥살레이트를 회수하는 과정이 포함되는 것을 그 특징으로 한다.(3) a process of recovering cobalt oxalate produced by adding oxalic acid to the solution.

이와같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention in more detail as follows.

본 발명은 말론산에스터 제조공정에서 배출되는 폐액으로부터 재활용이 가능한 코발트를 2차의 침전법을 이용하여 회수하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for recovering cobalt that can be recycled from waste liquid discharged from a malonic acid ester manufacturing process using a secondary precipitation method.

본 발명에서 폐액이라 함은 초산에스터, 코발트 촉매, 알코올 및 일산화탄소를 반응시켜 말론산에스터를 제조하는 공정에서 배출되는 폐액을 일컫는다. 이러한 폐액중에는 수용액 상태의 말론산, 탄소수 1 ∼ 3의 알코올류, 말론산에스터, 톨루엔 등의 유기물이 소량 존재하고, 금속성분으로서 코발트(500 ~ 10,000 ppm), 철(10 ~ 500 ppm), 니켈(10 ~ 500 ppm) 등이 존재하며, 이외에도 소금, 망초 등의 무기염이 무게비로 30% 가까이 다량 용해되어 있다.In the present invention, the waste liquid refers to waste liquid discharged from the process of preparing malonic acid ester by reacting acetic acid ester, cobalt catalyst, alcohol and carbon monoxide. In such waste liquid, a small amount of organic substances such as malonic acid, alcohol having 1 to 3 carbon atoms, malonic acid ester and toluene in aqueous solution are present, and cobalt (500 to 10,000 ppm), iron (10 to 500 ppm), nickel as metal components (10 ~ 500 ppm), etc. In addition, inorganic salts such as salt and forget-me-not are dissolved in a large amount by almost 30% by weight.

이러한 상기 폐액으로부터 침전법에 의해 코발트 화합물을 회수하는 경우, 우선 수용액에서 침전이 가능한 1차 침전물, 즉 코발트수산화물, 탄산코발트 등의 상태로 전환할 필요가 있다. 따라서 상기 폐액을 50 ~ 500 rpm으로 교반하여 반응속도를 조절하면서 알칼리 수용액을 투입하여 코발트 수산화물로의 침전화반응을 유도함으로써 1차 침전반응을 수행한다. 여기서, 알칼리 수용액을 사용하는 이유는 알칼리 금속염의 용해도가 크기 때문에 상대적으로 회수하고자 하는 코발트의 용해적을 낮출 수 있기 때문이다. 이러한 알칼리 수용액은 나트륨, 칼륨, 칼슘과 같은 알칼리금속의 염 수용액으로서, 예를 들면 수산화나트륨, 탄산나트륨 등이다. 그리고, 알칼리 수용액은 폐액의 pH가 10 ~ 13이 될 때까지, 바람직하게는 pH 11 ~ 12가 될 때까지 투입한다. 생성된 1차 침전물을 진공여과기로 여과한 뒤 50 ~ 100 ㎖의 증류수로 세척한다.When the cobalt compound is recovered from the waste liquid by the precipitation method, it is first necessary to switch to a state of a primary precipitate that can be precipitated in an aqueous solution, that is, cobalt hydroxide, cobalt carbonate or the like. Therefore, the waste solution is stirred at 50 to 500 rpm to control the reaction rate, and an alkaline aqueous solution is added to induce precipitation of cobalt hydroxide to perform the first precipitation reaction. Here, the reason why the aqueous alkali solution is used is that the solubility of the cobalt to be recovered can be lowered because the solubility of the alkali metal salt is large. Such aqueous alkali solution is an aqueous salt solution of an alkali metal such as sodium, potassium, calcium, and the like, for example, sodium hydroxide, sodium carbonate and the like. The aqueous alkali solution is added until the pH of the waste liquid is 10 to 13, preferably until the pH is 11 to 12. The resulting primary precipitate is filtered with a vacuum filter and then washed with 50-100 ml of distilled water.

그러나, 폐액 중에 망초, 소금 등의 불순물이 높은 농도로 존재하는 경우, 상기의 1차 침전물은 불순물들의 공침에 의해 순도가 낮아져 촉매로서 재활용에 필요한 순도를 얻을 수 없는 문제점이 있다.However, when impurities such as forget-me-not and salt are present in the waste liquid at a high concentration, the primary precipitate has a problem in that the purity is lowered due to coprecipitation of the impurities, and thus the purity required for recycling as a catalyst cannot be obtained.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 상기의 1차 침전물을 산 수용액에 용해시킨 다음 옥살산 또는 이들의 수화물을 첨가하고 50 ~ 500 rpm으로 충분히 교반·혼합시킴으로써, 상기의 불순물 혼합액으로부터 선택적으로 2차 침전물인 코발트옥살레이트만을 침전 분리한다.Therefore, in order to solve this problem, the present invention is to dissolve the primary precipitate in an aqueous acid solution, and then add oxalic acid or a hydrate thereof, and stir and mix the mixture at 50 to 500 rpm, thereby selectively removing 2 from the impurity mixture. Precipitate and separate only the primary precipitate, cobalt oxalate.

이때, 산 수용액은 코발트 수산화물을 원활히 용해시키고 2차 침전화에서 회수율을 최대화하기 위해 5 ~ 50 %농도의 황산 수용액, 또는 20 ~ 95 %농도의 초산 수용액을 사용한다. 그러나, 만일 황산 수용액을 산 수용액으로써 사용할 경우 5 %농도 미만의 황산 수용액을 사용하면 1차 침전물의 용해가 원활히 이루어지지 않는 문제가 발생하며, 또한 50 %농도를 초과하여 사용하면 2차 침전화의 회수율이 떨어지는 단점이 발생하여 바람직하지 않다. 그리고, 초산 수용액을 산 수용액으로써 사용할 경우도 상기 범위를 벗어나 20 %농도 미만을 사용하면 1차 침전물의 용해가 어려운 문제가 발생하는 데 반하여, 95 %농도 초과하여 사용하면 회수품의 여과성이 나쁜 문제가 생긴다.At this time, the acid aqueous solution is used 5% to 50% sulfuric acid solution, or 20 to 95% concentration of acetic acid solution to smoothly dissolve the cobalt hydroxide and maximize the recovery rate in the secondary precipitation. However, if the sulfuric acid aqueous solution is used as the acidic aqueous solution, if the sulfuric acid aqueous solution of less than 5% concentration is used, there is a problem in that the primary precipitate is not dissolved smoothly. The disadvantage is that the recovery rate is low, which is not preferable. In addition, when using an acetic acid aqueous solution as an aqueous acid solution, the use of less than 20% concentration out of the above range is difficult to dissolve the primary sediment, whereas when used in excess of 95% concentration is a problem of poor filterability of the recovered product Occurs.

그리고, 2차 침전화에 사용되는 옥살산은 코발트와 함께 반응하여 코발트 옥살레이트를 생성함으로써 선택적으로 침전분리가 가능하며, 사용하는 옥살산에는 이들의 수화물 또는 무수물 형태 모두 사용가능하다. 또한 그 사용량은 코발트이온에 대비하여 1.0 ~ 2.0 당량으로 사용하는 것이 바람직하며, 만일 첨가량이 1.0 당량 미만인 경우 회수율이 떨어지는 문제가 있게 되는 반면, 2.0 당량을 초과시엔 회수품의 순도가 낮아지는 문제가 있어 바람직하지 않다.In addition, oxalic acid used for secondary precipitation can be selectively precipitated by reacting with cobalt to produce cobalt oxalate, and both hydrates and anhydrides thereof can be used for oxalic acid. In addition, the amount of the cobalt ion is preferably used in an amount of 1.0 to 2.0 equivalents, and if the addition amount is less than 1.0 equivalents, there is a problem that the recovery rate is lowered, whereas when the amount exceeds 2.0 equivalents, there is a problem that the purity of the recovered product is lowered. Not desirable

또한 상기의 2차 침전화반응은 10 ~ 70℃의 온도조건에서 수행하는 것이 바람직한데, 만일 상기 반응이 10℃ 미만에서 행해지는 경우 회수품의 순도에 문제가 있고, 70℃를 초과하는 경우 역시 회수율에 문제가 있어 바람직하지 않다.In addition, the secondary precipitation reaction is preferably carried out at a temperature condition of 10 ~ 70 ℃, if the reaction is carried out below 10 ℃, there is a problem in the purity of the recovered product, also if the recovery exceeds 70 ℃ It is not preferable because there is a problem.

여기서 2차로 침전화되는 코발트옥살레이트는 산 수용액에 대한 불용성 화합물로, 입자성이 뛰어나 침전물을 쉽게 여과하여 분리할 수 있으며, 또한 세정이 용이하여 불순물의 혼입을 최소화할 수 있는 화합물이다.Here, cobalt oxalate precipitated secondly is an insoluble compound in an aqueous acid solution, and is excellent in particleability, and thus, precipitates can be easily separated by filtration and also easy to clean and minimize incorporation of impurities.

마지막으로 상기에서 침전시킨 코발트옥살레이트를 50 ~ 80℃의 건조기를 이용하여 2 ~ 4 시간 동안 건조시킴으로써 본 발명을 완성한다.Finally, the cobalt oxalate precipitated above is dried for 2 to 4 hours using a dryer at 50 to 80 ° C to complete the present invention.

상기에서 회수된 코발트옥살레이트는 질산, 염산 등의 산용액과 암모니아수 등의 염기성용액에 녹여 다른 염으로 재 전환하거나 소성하여 다양한 용도 및 형태의 코발트화합물을 얻을 수 있다.The cobalt oxalate recovered above is dissolved in an acid solution such as nitric acid and hydrochloric acid and a basic solution such as ammonia water to be converted to another salt or calcined to obtain a cobalt compound of various uses and forms.

이하 본 발명을 실시예에 의거 더욱 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited by Examples.

실시예 1Example 1

다음 표 1에 나타낸 바와 같은 조성의 폐액 1ℓ에 25% 수산화나트륨 수용액을 pH 12에 도달할 때까지 교반을 하면서 첨가하였다. 그러면, pH 값이 8에 도달하였을 때부터 코발트수산화물이 급격하게 생성되기 시작하고, 이때 교반속도 400 rpm정도로 30분간 계속하여 교반시켜 주었다. 생성된 침전물을 진공여과기로 여과한 다음 결과된 여과물을 증류수 100㎖로 씻어주었다. 얻어진 수산화코발트를 30% 황산 수용액 200㎖에 재용해시켜 황산코발트 수용액을 얻었다. 여기에 옥살산의 수화물 15g을 첨가하여 50℃에서 400 rpm의 교반속도로 30분간 교반시켰다. 다음으로 생성된 고체를 60℃ 열풍건조기에서 4시간 건조하여 노란빛이 도는 분홍색의 10.7g의 코발트옥살레이트 2수화물을 얻었다. 이때, 회수대상으로 사용한 폐액, 1차 침전화에 의해 얻어진 코발트수산화물, 2차 침전화에 의해 얻어진 코발트옥살레이트의 성분 및 함량은 각각 표 1, 표 2, 표 3에 나타내었다.To 1 liter of the waste solution of the composition as shown in Table 1 was added 25% aqueous sodium hydroxide solution with stirring until reaching pH 12. Then, the cobalt hydroxide began to form rapidly when the pH value reached 8, and the stirring was continued for 30 minutes at the stirring speed of about 400 rpm. The resulting precipitate was filtered with a vacuum filter and the resulting filtrate was washed with 100 ml of distilled water. The obtained cobalt hydroxide was redissolved in 200 ml of 30% sulfuric acid aqueous solution to obtain a cobalt sulfate aqueous solution. 15 g of hydrate of oxalic acid was added thereto, followed by stirring for 30 minutes at a stirring speed of 400 rpm at 50 ° C. Next, the resulting solid was dried for 4 hours at 60 ℃ hot air dryer to obtain a yellowish pink 10.7g of cobalt oxalate dihydrate. At this time, the components and contents of the waste liquid used as the recovery object, the cobalt hydroxide obtained by primary precipitation, and the cobalt oxalate obtained by secondary precipitation, are shown in Table 1, Table 2, and Table 3, respectively.

폐액의 조성Composition of waste liquid 성분ingredient 코발트cobalt iron 니켈nickel 칼슘calcium 무기염류Inorganic salts 유기물Organic matter water 함량content 0.35%0.35% 230 ppm230 ppm 100 ppm100 ppm 43 ppm43 ppm 21%21% 1.5%1.5% 77.2%77.2%

1차 침전물의 조성The composition of the primary sediment 성분ingredient 코발트cobalt 나트륨salt iron 니켈nickel 칼슘calcium 함량content 17.3%17.3% 27.7%27.7% 156 ppm156 ppm 72 ppm72 ppm 42 ppm42 ppm

2차 침전물의 조성Composition of secondary precipitate 성분ingredient 코발트cobalt 나트륨salt iron 니켈nickel 칼슘calcium 함량content 32.7%32.7% 0.08%0.08% 28 ppm28 ppm 10 ppm10 ppm 10 ppm10 ppm

실시예 2 ~ 6Examples 2-6

실시예 1의 방법과 동일하게 실시하되, 회수대상으로 사용한 폐액, 1차 침전물과 2차 침전물의 성분은 각각 표 4, 표 5 및 표 6에 나타낸 바와 같다.In the same manner as in Example 1, except that the waste liquid, the primary precipitate and the secondary precipitate used as the recovery targets are shown in Tables 4, 5 and 6, respectively.

폐액의 조성Composition of waste liquid 구 분division 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 실시예 5Example 5 실시예 6Example 6 코발트cobalt 0.35%0.35% 0.10%0.10% 0.85%0.85% 0.35%0.35% 0.22%0.22% iron 230 ppm230 ppm 175 ppm175 ppm 210 ppm210 ppm 460 ppm460 ppm 210 ppm210 ppm 니켈nickel 50 ppm50 ppm 23 ppm23 ppm 58 ppm58 ppm 48 ppm48 ppm 384 ppm384 ppm 칼슘calcium 43 ppm43 ppm 36 ppm36 ppm 47 ppm47 ppm 51 ppm51 ppm 43 ppm43 ppm 무기염류 (소금+망초)Inorganic salts (salt + forget-me-not) 11%11% 27%27% 29%29% 21%21% 27%27% 유기물Organic matter 1.5%1.5% 10.0%10.0% 3.4%3.4% 1.2%1.2% 1.0%1.0% water 87.0%87.0% 62.5%62.5% 76.5%76.5% 77.4%77.4% 71.4%71.4%

1차 침전물의 조성The composition of the primary sediment 구 분division 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 실시예 5Example 5 실시예 6Example 6 코발트cobalt 18.2%18.2% 11.6%11.6% 9.80%9.80% 17.3%17.3% 10.3%10.3% 나트륨salt 28.0%28.0% 32.1%32.1% 32.2%32.2% 27.7%27.7% 31.8%31.8% iron 183 ppm183 ppm 162 ppm162 ppm 223 ppm223 ppm 382 ppm382 ppm 254 ppm254 ppm 니켈nickel 52 ppm52 ppm 22 ppm22 ppm 79 ppm79 ppm 32 ppm32 ppm 179 ppm179 ppm 칼슘calcium 20 ppm20 ppm 11 ppm11 ppm 32 ppm32 ppm 11 ppm11 ppm 32 ppm32 ppm

2차 침전물의 조성Composition of secondary precipitate 구 분division 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 실시예 5Example 5 실시예 6Example 6 코발트cobalt 32.2%32.2% 31.9%31.9% 32.5%32.5% 32.8%32.8% 32.3%32.3% 나트륨salt 0.17%0.17% 0.13%0.13% 0.22%0.22% 0.09%0.09% 0.20%0.20% iron 30 ppm30 ppm 26 ppm26 ppm 42 ppm42 ppm 56 ppm56 ppm 35 ppm35 ppm 니켈nickel 10 ppm10 ppm 10 ppm10 ppm 10 ppm10 ppm 10 ppm10 ppm 21 ppm21 ppm 칼슘calcium 10 ppm10 ppm 10 ppm10 ppm 10 ppm10 ppm 10 ppm10 ppm 10 ppm10 ppm

실시예 7 ~ 11 : 알칼리용액의 종류에 따른 코발트옥살레이트의 성분 및 함량변화Examples 7 to 11: Changes in Components and Contents of Cobalt Oxalate According to Alkali Solution

실시예 1과 동일한 방법으로 25% 수산화나트륨 수용액 대신 25% 탄산나트륨 수용액을 가하여 pH를 12로 조절하여 탄산코발트 침전을 얻어 코발트옥살레이트를 회수하였다. 폐액의 성분은 표 4와 동일하며, 얻어진 탄산코발트 침전물과 코발트옥살레이트의 성분 및 함량은 각각 표 7 및 표 8과 같다.In the same manner as in Example 1, 25% aqueous sodium carbonate solution was added instead of 25% aqueous sodium carbonate solution to adjust the pH to 12 to obtain cobalt carbonate precipitate to recover cobalt oxalate. The components of the waste liquid are the same as in Table 4, and the components and contents of the obtained cobalt carbonate precipitate and cobalt oxalate are shown in Table 7 and Table 8, respectively.

1차 침전물의 조성The composition of the primary sediment 구 분division 실시예 7Example 7 실시예 8Example 8 실시예 9Example 9 실시예 10Example 10 실시예 11Example 11 코발트cobalt 8.56%8.56% 9.16%9.16% 7.80%7.80% 12.4%12.4% 8.34%8.34% 나트륨salt 25.5%25.5% 24.6%24.6% 26.3%26.3% 19.9%19.9% 25.8%25.8% iron 233 ppm233 ppm 189 ppm189 ppm 283 ppm283 ppm 272 ppm272 ppm 227 ppm227 ppm 니켈nickel 51 ppm51 ppm 27 ppm27 ppm 69 ppm69 ppm 45 ppm45 ppm 155 ppm155 ppm 칼슘calcium 24 ppm24 ppm 12 ppm12 ppm 27 ppm27 ppm 36 ppm36 ppm 21 ppm21 ppm

2차 침전물의 조성Composition of secondary precipitate 구 분division 실시예 7Example 7 실시예 8Example 8 실시예 9Example 9 실시예 10Example 10 실시예 11Example 11 코발트cobalt 31.3%31.3% 31.1%31.1% 32.3%32.3% 31.7%31.7% 31.4%31.4% 나트륨salt 0.15%0.15% 0.14%0.14% 0.25%0.25% 0.14%0.14% 0.23%0.23% iron 42 ppm42 ppm 34 ppm34 ppm 51 ppm51 ppm 49 ppm49 ppm 41 ppm41 ppm 니켈nickel 10 ppm10 ppm 10 ppm10 ppm 10 ppm10 ppm 10 ppm10 ppm 29 ppm29 ppm 칼슘calcium 10 ppm10 ppm 10 ppm10 ppm 10 ppm10 ppm 10 ppm10 ppm 10 ppm10 ppm

실시예 12 ~ 13 : 2차 침전반응시 온도변화에 따른 코발트옥살레이트의 회수변화Examples 12-13: Recovery change of cobalt oxalate with temperature change during secondary precipitation reaction

실시예 1의 방법과 동일하되 옥살산의 수화물을 가하는 과정에서 온도를In the same manner as in Example 1 except that the temperature in the process of adding the hydrate of oxalic acid

30℃ 및 70℃로 조절하였다. 온도의 영향을 비교하기 위하여 10℃에서의It adjusted to 30 degreeC and 70 degreeC. To compare the effect of temperature

2차침전화의 결과를 비교예 1에 예시하였다. 사용한 폐액 및 수산화코발트의 조성은 각각 표 1 및 표 4와 같으며, 얻어진 코발트옥살레이트의 성분은 표 9와 같다.The result of the secondary intercalation is illustrated in Comparative Example 1. The composition of the used waste liquid and cobalt hydroxide is shown in Table 1 and Table 4, respectively, and the components of the obtained cobalt oxalate are shown in Table 9.

2차 침전물의 조성Composition of secondary precipitate 구 분division 실시예 12(30℃)Example 12 (30 degreeC) 실시예 13(70℃)Example 13 (70 degreeC) 비교예 1(10℃)Comparative Example 1 (10 ° C) 코발트cobalt 31.6%31.6% 32.8%32.8% 28.1%28.1% 나트륨salt 0.18%0.18% 0.12%0.12% 0.79%0.79% iron 30 ppm30 ppm 28 ppm28 ppm 38 ppm38 ppm 니켈nickel 10 ppm10 ppm 10 ppm10 ppm 10 ppm10 ppm 칼슘calcium 10 ppm10 ppm 10 ppm10 ppm 10 ppm10 ppm

실시예 14 ~ 15 : 초산농도에 따른 코발트옥살레이트의 변화Examples 14-15: Changes of cobalt oxalate according to acetic acid concentration

실시예 1의 방법과 동일하되 1차침전에 의하여 얻어진 수산화 코발트를In the same manner as in Example 1, cobalt hydroxide obtained by primary precipitation

황산대신에 초산용액에 용해시켜 코발트옥살레이트를 얻었다. 회수대상으로 사용한 폐액 및 수산화코발트의 조성은 표 1 및 표 2와 같으며, 초산농도의 변화에 따라(50% 및 빙초산) 얻어진 코발트옥살레이트의 성분은 표 10과 같다.Cobalt oxalate was obtained by dissolving in acetic acid solution instead of sulfuric acid. The composition of the waste liquid and cobalt hydroxide used as a recovery object are shown in Table 1 and Table 2, and the components of cobalt oxalate obtained according to the change of acetic acid concentration (50% and glacial acetic acid) are shown in Table 10.

2차 침전물의 조성Composition of secondary precipitate 구 분division 코발트cobalt 나트륨salt iron 니켈nickel 칼슘calcium 실시예 14(50%초산)Example 14 (50% acetic acid) 30.7%30.7% 0.10%0.10% 28 ppm28 ppm 10 ppm10 ppm 10 ppm10 ppm 실시예 15(빙초산)Example 15 (glacial acetic acid) 32.8%32.8% 0.06%0.06% 20 ppm20 ppm 10 ppm10 ppm 10 ppm10 ppm

실시예 16 ~ 17 : 황산농도에 따른 코발트옥살레이트의 변화Examples 16 to 17: change in cobalt oxalate according to sulfuric acid concentration

실시예 1의 방법과 동일하되 1차침전화에 의하여 얻어진 수산화코발트를In the same manner as in Example 1 except for obtaining cobalt hydroxide

황산수용액의 농도를 변화시키며, 2차침전화하여 표 11과 같이 코발트옥살레이트를 얻었다. 황산농도의 영향을 비교하기 위하여 황산 70%에서의 회수결과를 비교예 2에 예시하였다. 회수대상으로 사용한 폐액과 수산화코발트의 조성은 각각 표 1 및 표 2와 같다.The concentration of aqueous sulfuric acid solution was changed, and cobalt oxalate was obtained by secondary evaporation as shown in Table 11. In order to compare the effect of sulfuric acid concentration, the recovery result in sulfuric acid 70% is illustrated in Comparative Example 2. The composition of the waste liquid and cobalt hydroxide used for the recovery are shown in Table 1 and Table 2, respectively.

2차 침전물의 조성 및 회수량Composition and Recovery of Secondary Sediment 구 분division 실시예 16(황산 10%)Example 16 (10% sulfuric acid) 실시예 17(황산 50%)Example 17 (50% sulfuric acid) 비교예 2(황산 70%)Comparative Example 2 (70% sulfuric acid) 코발트cobalt 32.5%32.5% 29.8%29.8% 31.2%31.2% 나트륨salt 0.10%0.10% 0.62%0.62% 0.05%0.05% iron 32 ppm32 ppm 21 ppm21 ppm 33 ppm33 ppm 회수량Recovery 10.1g10.1 g 9.2g9.2g 6.1g6.1g

상기에서와 같이 본 발명은 폐액내의 각종 불순물로부터 고가의 코발트화합물을 비교적 간단한 방법으로 회수함으로써, 활성에 고순도를 필요로하는 촉매 등의 용도로 재활용할 수 있어 경제적일 뿐만 아니라, 중금속에 의한 환경오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention recovers expensive cobalt compounds from various impurities in the waste liquid in a relatively simple manner, which can be recycled for use in catalysts requiring high purity for activity, and is economical as well as environmental pollution due to heavy metals. There is an effect that can prevent.

Claims (6)

폐액내에 용존하는 코발트의 회수방법에 있어서,In the method of recovering cobalt dissolved in the waste liquid, (1) 말론산에스터 합성공정에서 배출되는 코발트 함유 폐액에 알칼리 용액을 투입하여 1차 침전물을 형성하는 과정,(1) forming a primary precipitate by adding an alkaline solution to the cobalt-containing waste liquid discharged from the malonic acid ester synthesis process; (2) 상기 1차 침전물을 산 수용액에 용해시키는 과정,(2) dissolving the primary precipitate in an aqueous acid solution, (3) 상기 용액에 옥살산을 첨가하여 생성된 코발트옥살레이트를 회수하는 과정이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 폐액으로부터 코발트의 회수방법.(3) A method for recovering cobalt from waste liquid, comprising the step of recovering cobalt oxalate produced by adding oxalic acid to the solution. 제 1 항에 있어서, 상기 1차 침전물은 수산화코발트, 탄산코발트인 것을 특징으로 하는 폐액으로부터 코발트의 회수방법.The method of claim 1, wherein the primary precipitates are cobalt hydroxide and cobalt carbonate. 제 1 항에 있어서, 상기 옥살산은 옥살산 수화물 또는 이들의 무수물 형태이며, 그 사용량이 코발트이온에 대비하여 1.0 ~ 2.0 당량인 것을 특징으로 하는 폐액으로부터 코발트의 회수방법.The method of claim 1, wherein the oxalic acid is in the form of an oxalic acid hydrate or an anhydride thereof, and the amount of the oxalic acid is 1.0 to 2.0 equivalents relative to the cobalt ions. 제 1 항에 있어서, 상기 2차 침전물은 코발트옥살레이트 및 이의 수화물 중의 하나인 것을 특징으로 하는 폐액으로부터 코발트의 회수방법.The method of claim 1 wherein the secondary precipitate is one of cobalt oxalate and its hydrate. 제 1 항에 있어서, 상기 2차 침전물의 형성과정의 온도는 20 ~ 70℃인 것을 특징으로 하는 폐액으로부터 코발트의 회수방법.The method of claim 1, wherein the temperature of the formation of the secondary precipitate is 20 ~ 70 ℃. 제 1 항에 있어서, 상기 산 수용액은 5 ~ 50 %농도의 황산 수용액 또는 20 ~ 95 %농도의 초산 수용액인 것을 특징으로 하는 폐액으로부터 코발트의 회수방법.The method of claim 1, wherein the acid solution is sulfuric acid solution of 5 to 50% concentration or acetic acid solution of 20 to 95% concentration.
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